农业机械学报

作者：徐立友，石明岳，刘孟楠，张俊江，闫祥海，吴依伟

单位：河南科技大学;智能农业动力装备全国重点实验室,河南科技大学,中国一拖集团有限公司,河南科技大学;中国一拖集团有限公司,河南科技大学;智能农业动力装备全国重点实验室,河南科技大学,

关键词：燃料电池拖拉机;双轴驱动;质量闭环算法;遗传算法;参数自适应优化算法

基金：中原科技创新领军人才支持计划项目(244200510043)、国家重点研发计划项目(2022YFD2001203)、河南省高校科技创新团队支持计划项目(24IRTSTHN029)、河南省自然科学基金项目(242300420369)、河南省重点研发计划项目(231111112600)、河南省科技攻关项目(222102110233)和农业重点核心技术攻关项目( NK202216010103)

针对燃料电池拖拉机在设计之初因使用质量未知而无法获取拖拉机动力性指标约束的问题，以双轴驱动燃料电池拖拉机为研究对象，本文提出了一种参数自适应优化方法。采用质量闭环算法解决动力系统因使用质量未知导致无法准确获取动力性指标约束的问题。为了提高运行效率，采用遍历搜寻算法对前后轴减速器传动比进行优化。以能耗最小化为目标将质量闭环算法、遍历搜寻算法和遗传算法融合形成使用质量未知下双轴驱动燃料电池拖拉机参数自适应优化方法。参数自适应优化方法可同时优化燃料电池拖拉机使用质量、动力性参数和前后轴减速器传动比。为验证该方法合理性，制定了规则设计方法作为对比方法，并在犁耕工况下对两种方法进行了仿真。结果表明，采用参数自适应方法得到的双轴驱动燃料电池拖拉机使用质量和等效氢气消耗量比规则方法分别降低14.44%和8.41%，其中动力源电机运行效率分别提升3.28、5.29个百分点，能量源燃料电池和动力电池输出功率分别降低6.81%和38.59%。该方法为使用质量未知情况下燃料电池拖拉机参数设计提供了理论基础。

来源：2025年第4期

《农业机械学报》期刊编辑部

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